package swardToOffer.struct_1_arr;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @Author ChanZany
 * @Date 2021/5/24 10:49
 * @Version 1.0
 * <p>
 * 面试题39：数组中出现次数超过一半的数字(众数)
 * 题目：数组中有一个数字出现的次数超过数组长度的一半，请找出这个数字。例
 * 如输入一个长度为9的数组{1, 2, 3, 2, 2, 2, 5, 4, 2}。由于数字2在数组中
 * 出现了5次，超过数组长度的一半，因此输出2。
 * 本题常见的三种解法：
 * <p>
 * 哈希表统计法： 遍历数组 nums ，用 HashMap 统计各数字的数量，即可找出 众数 。此方法时间和空间复杂度均为 O(N) 。
 * 数组排序法： 将数组 nums 排序，数组中点的元素 一定为众数。
 * 摩尔投票法： 核心理念为 票数正负抵消 。此方法时间和空间复杂度分别为 O(N) 和 O(1) ，为本题的最佳解法。
 */
public class MoreThanHalfNumber {

    public int majorityElement(int[] nums) {
        if (nums.length == 0) return -1;
        return mooreVoting(nums);
    }



    //最佳
    public int mooreVoting(int[] nums) {
        int count = 0;
        int cur = -1;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (count == 0) {
                count++;
                cur = nums[i];
            } else count += nums[i] == cur ? 1 : -1;
        }
        return cur;
    }

    private int hashSolution(int[] nums) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int n : nums) {
            int cur = map.getOrDefault(n, 0) + 1;
            //如果某个数字出现的个数已经超过数组的一半，直接返回
            if (cur > nums.length / 2) {
                return n;
            }
            map.put(n, cur);
        }
        return -1;
    }

    public int majorityElement2(int[] nums) {
        if (nums.length == 0) return -1;
        int index = partition(nums, 0, nums.length - 1);
        int mid = nums.length / 2;
        while (index != mid) {
            if (index > mid) index = partition(nums, 0, index - 1);
            if (index < mid) index = partition(nums, index+1, nums.length - 1);
        }
        return nums[index];
    }

    //快速排序找到中位数
    private int partition(int[] a, int left, int right) {
        if (left > right) return -1;
        int i = left, j = right, base = a[left]; //基准数
        while (i != j) {
            while (a[j] >= base && i < j) j--; //先移动右哨兵
            while (a[i] <= base && i < j) i++; //再移动左哨兵
            //交换两个数在数组中的位置
            if (i < j) { //ij没有相遇
                int tmp = a[i];
                a[i] = a[j];
                a[j] = tmp;
            }
        }
        //ij相遇，交换base元素与i所在元素
        a[left] = a[i];
        a[i] = base;
        return i;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MoreThanHalfNumber Main = new MoreThanHalfNumber();
        System.out.println(Main.majorityElement2(new int[]{1, 2, 2, 3, 2}));
    }
}
